تئوری آزمایش

هوا نقش مهمی در زندگی ما دارد. ممکن است پیش بینی هواشناسی برنامه ریزی شما را (آنچه می‌پوشید و جایی که می‌روید)، تعیین کند. اما کارشناس هواشناسی برای این که بتواند وضعیت هوا را پیش بینی کند، باید در مورد آنچه روی شرایط هوا اثر می‌گذارد، دانش کافی داشته باشد. در این آزمایش شما یک رویداد را در مورد هوا مطالعه می‌کنید. می‌دانیم که ابرها از عجایب طبیعت‌اند که رمز این پدیده‌ها را در این آزمایش کشف می‌کنیم.

هدف آزمایش

تعیین عواملی که باعث تشکیل و ناپدید شدن (جدا شدن ، تکه تکه شدن) ابرها می‌شوند.

مواد لازم
یک بطری خالی	آب
شمع	کبریت
30 سانتیمتر از لوله آکواریم	خمیر مجسمه سازی
2 تا 3 کتاب	چراغ رومیزی
نوار چسب	یک صفحه مقوای سیاه

شرح آزمایش

1. داخل بطری را به خوبی با آب بشویید.
2. آب بطری را تا حدی خالی کنید و بگذارید که آب ته آنرا بپوشاند.
3. شمع را روشن کنید و بگذارید 30 ثانیه بسوزد.
4. شمع را خاموش کنید و فتیله شمع را داخل بطری بگذارید تا فقط کمی دود وارد بطری شود.
5. حدود 10 سانتیمتر از یک انتهای لوله را داخل بطری کنید.
6. از خمیر بطری سازی استفاده کنید و لوله را در وسط بطری ثابت کنید، بطوری که دهانه بطری به خوبی هوا بندی شود.
7. کتابها را روی هم روی میزی که به دیوار چسبیده است بگذارید.
8. بطری را روی کتابها بگذارید. حالا چراغ رومیزی را طوری قرار دهید که بطری را از پشت روشن کند، ولی نور آن مستقیما به چشم نخورد.
9. مقوای سیاه را روی دیواره پشت بطری بچسبانید تا زمینه‌ای سیاه در پشت آن ایجاد کند.
10. از ته لوله به داخل آن به شدت فوت کنید.
11. حالا باید لوله را هوابندی کنید، پس ته لوله را با انگشتانتان بگیرید و لوله را خم کنید.
12. داخل بطری را مشاهده کنید.
13. لوله را به سرعت رها کنید و بلافاصله داخل بطری را مشاهده کنید.
14. عمل فوت کردن و رها کردن لوله را چند بار تکرار کنید.

نتیجه آزمایش

علت

مولکولهای مایع دایم در حرکت هستند و به یکدیگر برخورد می‌کنند. زمانی که مولکولهای مایعی به آن حد انرژی بدست آورند که برای فرار از نیروی جاذبه مولکولهای دیگر کافی باشد، به صورت بخار در می‌آیند و وارد فضای بالای مایع می‌شوند. این فرآیند سریعتر انجام می‌شود. میعان (تبدیل بخار به مایع) فرآیند معکوس تبخیر است و زمانی اتفاق می‌افتد که دما کاهش یابد.

در این آزمایش ، وقتی هوا را با فشار وارد بطری می‌کنید؟، افزایش فشار باعث افزایش دما می‌شود و مولکولهای بخار آب که نامرئی هستند، تشکیل می‌شوند. زمانی که هوا به طرف خارج از بطری هجوم می‌آورد، کاهش فشار داخل بطری، باعث کاهش دمای داخل می‌شود و بخار آب به آب مایع تبدیل می‌شود. این تغییر به سرعت انجام می‌گیرد، قطرات آب در اثر میعان بخار آب تشکیل می‌شود و به ذرات دود می‌چسبد. این قطرات به اندازه کافی بزرگ هستند که نور را پخش کنند (پراش نور) و به این دلیل داخل بطری به نظر می‌رسد. زمانی که مولکولهای آب تبخیر شوند، ابر از بین می‌رود. ذرات دود بسیار ریزند می‌توانند نور را پخش کنند بنابراین داخل بطری واضح دیده می‌شود.

منبع

نویسنده: خانم فیروزه نجفی